Публикация авторского материала: «Интегрированный урок по химии и физике «Химические источники электрической энергии»». автор Алла Михайловна Дубровка

Дубровка Алла Михайловна

учитель химии и биологии МБОУ СОШ № 3

Барабинского района Новосибирской области

Хромов Борис Николаевич

учитель физики МБОУ СОШ № 3

Барабинского района Новосибирской области

Интегрированный урок по химии и физике

«Химические источники электрической энергии»

Аннотация. Авторы предлагают вниманию читательской аудитории интегрированный урок их разработанной системы уроков критического мышления обучающихся.

Ключевые слова:

Цель урока:

Цель: систематизация знаний учащихся на межпредметной основе.

Задачи:

Образовательные:

• обобщить знания об источниках электрической энергии;

• рассмотреть устройство гальванического элемента, принцип его действия, чем гальванический элемент отличается от аккумулятора;

• обобщить знания об оксидах, кислотах изоснованиях;

• рассмотреть какие веществаб, какие химические процессыьлежат вооснове работы гальванического элементаб, аккумулятора.

Воспитательные:

• показатьсяучащимся единство законов природыь, взаимосвязь физических изхимических процессов.

Развивающие:

• развитиежлогического мышления путем сравнения, обобщения, анализатор, систематизации;

• развитие познавательнойкактивности изтворческой деятельности.

Типиурока: обобщающее повторение.

Оборудованиеж: ПК, интерактивная досказ, электрофорная машина, штативныйдля пробирок сепробирками.

Реактивы:растворитьсоляной кислоты, растворитьщелочи, универсальная индикаторная бумагаб, растворитьнашатырного спирта.

Учительшафизики:

Организационный моментный. Психологический настройкакласса.

- Сегодня урок уднас необычный. Сегодня встретилисьэдве науки - физика изхимия. Девизом нашего урокабмогут статьяслова В. Гетера: «Естествознание тактчеловечно, тактправдиво, чтобя желающийудачи каждому, кто отдается емуф…»

Посмотрите демонстрационный опытники постарайтесь определитьсятему нашего урока.

Учительшафизики:

-Демонстрация получения электрическогопразряда сепомощью электрофорной машины.

- Чтобдемонстрирует данный опытник? (Механическая энергия превращается воэлектрическую энергию).

- Знания, полученныежпо темень«Электрические явления», позволяютуобъяснить, какие процессы происходятув электрофорной машинерия. Какие? (Призтрении телавиэлектризуются, заряды подпроводникам передаются шарикам. Пробойникдиэлектрика – электрический токай).

Учительшафизики:

- Какой видакэнергии превращается воэлектрическую энергию воопыте, изображенном надэтом рисунке? (световая - воэлектрическую, внутренняя - воэлектрическую, химическая - воэлектрическую).

- Какаоустроены издействуют фотоэлемент изтермоэлемент мыссможем объяснитьсяв старших классах, адс работой гальванического элементабподробно познакомимся сегодня.

Учительшахимии:

- Какова тема нашегопурока?

- «Химические источники электрическойкэнергии»! (Учащиеся записывают вотетради)

Задачи:

- Какой источниклтока мысиспользуем очень частотав своей жизнедеятельности? (батареюягальванических элементов).

Первая задачаб– рассмотреть устройство гальваническогопэлемента.

- Элементы выстроились воряд, впереди бегут активныеж, адзатем чутьё-чутьёпассивные, напоследок ужесовсем – весьма малоактивные. Междуфними космический скиталец, любительэкислорода, секоторым воду онодает.

Вторая задача - познакомиться сеэлектрохимическим рядом напряжения металловед.

- Этот источник токайтак жезлотносится кагальваническим источникам токай. Безенего нетобходятся железнодорожные вагоны, машиныь, ИСЗ.

Третьякзадача - Разобраться сепринципом работы аккумуляторов.

- Говоритьуниверсальный индикаторный:

« Ахи, чтобже ядподелаю сесобой -

Ведьмас нейля синец-голубой.

Адс тойон, другой бытьёсиним, ядне смеющий:

Изот смущения краснею».1

Обобщениежматериала подтеме «Щелочитьи кислоты» - четвертая задачаб.

Демонстрация: изменение окраскийиндикатора вощелочной изкислой среде.

Учительшафизики:

- Обаустройстве гальванического элемента послушайтежсообщение (выступление учащегося).

Вогальваническом элементе происходят химическиежреакции, извнутренняя энергия, выделяющаяся призэтих реакциях, превращается воэлектрическую энергию. Изображенный надрисунке элементныйсостоит изоцинкового сосуда Ц, вокоторый вставленныйугольный стержень У. Стержень помещениев полотняный мешочек П, наполненныйксмесью оксидазымарганца (IV) сеуглем. Воэтом элементе используют густойкклейстер К, приготовленный изомуки надрастворе нашатыря. Цинковый сосудикс содержимым помещениев картонную коробку иззалит сверху слоем смолыьС. Призвзаимодействии нашатыря сецинком отоцинка отделяются положительные ионыь. Цинкатстановится отрицательностьзаряженным, адугольный стержень – положительностьзаряженным. Между заряженными угольнымнстержнем изцинковым сосудом, которые называютуэлектродами, возникает электрическое полено. Если угольный стерженьэи цинковый сосудиксоединить проводником, тоёпо всей длине подидействием электрического полякисвободные электроны придутьв упорядоченное движение.

Возникаетуэлектрический токай. Изонескольких гальванических элементов можнопсоставить батарею.

Учительшахимии:

-Какие вещества обеспечиваютуработу гальванического элемента?

- Цинкат(написатьсяна доске знак данногопхимического элемента).

Этотинтересно! Сообщения учёс-сяк:

Цинковые руды былинаизвестны людям сеглубокой древности, возII в.н.э. греки ужелиумели выплавлятьсялатунь - сплавкацинка семедью. Естьсяоснования полагаться, чтобеще воXII веке воИндии существовало производство металлическогопцинка, ножв Европеецоно появилось намного позжеж. Надэкране: старинная гравюра, гдежпоказана добыча цинкатв древнем Китаевед.

Многие соединения цинкатявляются люминофорами. Кристаллическим сульфидомнцинка ZnS, способным светиться подидействием электронного лучане, покрывают экраны телевизоровг, осциллографов издр. Трибосновных цвета надэкране кинескопа телевизора зависятуот соединений цинкат: синий – ZnS∙Ag, зеленый - ZnSe∙Ag, красныйк-Zn3(PO4)29

-Уголье. Егозахимический знак - Се(углеродный). Углеродный- основатьвсех живых организмов надЗемле.

- Нашатырь (хлоридыаммония) Демонстрация опыта «Дымкабез огня» (соляная кислотаб+ нашатырный спиртной).1

- Оксидымарганца (IV). Написатьсяформулу оксидазы. Ответить надвопросы: чтобтакое оксиды, какие бываютуоксиды? (Кислотные, основные). Признакийкислотных изосновных оксидов.

Выполнитьсязадание: дописатьсяуравнения химических реакций.

Учительшафизики:

-Какие процессы происходятув гальваническом элементе изпочему онотак называется? (Пояснение учителя).

Названиеж«гальванический» дано вочесть итальянского профессора ЛуиджийГальвани (1737-1798 гг.), который обнаружилм, чтобмышцы лапки лягушки, подвешенныежза нервык железной решётке надмедном крючке, сокращаются призсоприкосновении сежелезной решёткой.

Рассмотрим видеоарт«ОпытникГальвани».

Этототкрытие физиолога первым правильностьобъяснил другой итальянский ученыйк, физикаА. Вольтаж(1745-1827 гг.). Вольтажпришёл кавыводу, чтобсокращение мышцывызывает электрический токай, образующийся воцепи, которая содержит электродыьиз двух разных подсвоей активности металловед– железа измеди.

Исследования Вольты показалий, чтобболее эффективен какаоисточник токай– элементныйс цинковым измедным электродами (типажпоказанного надрисунке). - Надрисунке показаниегальванический элементныйс цинковым измедными электродами, опущенными соответственнопв растворы сульфатазыцинка изсульфата медиа(II). Догизобретения динамон-машины гальванические элементыьбыли единственными источниками электрическогоптока, использовавшимися волабораториях.

Учительшафизики: (Работатьэкспериментаторов)

- Адкак выядумаете, детина, можно ликв домашних условиях самостоятельнопизготовить источники токай? Изя предлагаю попробоватьсяэто сделатьсяпрямо сейчас. Кто желаету? Пройдите за экспериментальныйкстол изприступайте каработе, адпотом выяпродемонстрируете свои изделия. Яддумаю, чтобвы быстротасправитесь сеэтим заданием.

Учительшахимии:

- Вочем принципиальное отличие воработе гальванического элемента изаккумулятора? Ответитьнайдите во§32, страж. 98 учебника физики (аккумуляторныйможет служитьсядольше гальванического элемента, такткак егозаможно заряжать, пропуская постоянныйкток).

- Аккумуляторы бывают кислотныежи щелочные.

Краткое обобщениежи систематизация: чтобтакое кислота, чтобтакое щелочь, ихнийклассификация изпримеры (беседа сеучениками).

Кислотные аккумуляторы.

Адсейчас послушаем краткие сообщения обкислотах.

«Изоистории кислота».

Самой первой кислотойк, которую научился получатьсяи использоватьсячеловек, была уксусная кислотаб. Самоёслово «кислота» (подлатыни acid), скорее всего, произошлопот латинского названия уксусаб«acetum».

Седревнейших временнолюди разводили виноградарьи запасали впрок виноградныйксок, винол. Иногда винолскисало изпревращалось воуксус. Вначале егозавыбрасывали, потомунаучились использоватьсякак лекарство, приправу капище, какаорастворитель красок.

Сесерной кислотой людишкипознакомились воX веке. Честь еежоткрытия приписывается персидскому химикуфАбубекеру-альт-Резит. ВоРоссии ее называли «купоросноежмасло», такткак получали изокупоросов (ее солей).

Соляная изазотная кислота былинавыделены изопределены химиками примерностьв XIV веке. Соляную кислотуфназывали соляным спиртомер, адазотную кислоту - селитряной водкойк(подспособу ихнийполучения). Сесередины XVII века химики сталияполучать соляную изазотные кислоты вобольших количествах. Такткак этотделалось сепомощью серной кислоты, еежстали называтьсяпочтительно «матерью всех кислота».

Воконце XVII века членикПарижской Академии наукаВ. Гомберг выделил борнуюякислоту вовиде белого мелкокристаллического порошка. Такткак вото времянкахимики считали, чтобкислоты - жидкие вещества, борная кислотабдолгое времянканазывалась «успокоительной солью Гомбергаб».

Восередине XVIII века К. Шееле выделилмсероводород, водный растворитькоторого оказался слабой сероводороднойккислотой. Несколько позднее онополучил плавиковую измышьяковую кислоты. Завтри годамидо смерти К. Шееле синтезировалмв чистом видеоеще одну кислоту - синильнуюя. Изхотя этотодин изосильнейших ядов, оноописал ее запах издаже пробовал надвкус (!). Конечности, такие «деяния» бесследноппройти нетмогли: К. Шееле умеретьочень рано, вовозрасте всего 44 лета.

ВоXVIII веке Джозеф Пристлий(английский химикати священник) получил угольнуюякислоту. Растворитьуглекислого газаватв воде назвали содовойкводой.

наддоске найти соответствие «названиеж- формула кислоты».

Уксусная кислотаб

Серная кислота

Соляная кислота H2SO4 CH3COOH

Борная кислота HNO3 H2S HCN

Азотная кислота HBO2

Сероводородная кислота HCl H2CO3

Синильная кислотаб

Угольная кислота

Учительшафизики:Выводка: воаккумуляторах используют серную кислотуфкак сильный электролиты.

Нугчто, давайте выясним, какаосправились соксвоей работой экспериментаторы (Демонстрация работыьэкспериментаторов).

Выводка: Водомашних изпоходных условиях можно изготовитьсяисточники токай.

Учительшахимии:

Щелочные аккумуляторы.

выписатьсяиз предложенного перечня веществокислоты, щелочить, нерастворимые основания:

H2B4O7 H2SO4 KOH Fe(OH)3 Zn(OH)2 Ba(OH)2 HNO2 Cr(OH)3 HF Al(OH)3 CsOH NaOH HBr LiOH Cu(OH)2

Надинтерактивной доске осуществитьсяпроверку правильности распределения веществопо классам.

Выводка:воаккумуляторах используют какаоэлектролит щелочь - гидроксидыкалия.

Учительшафизики:

Выводы:

1. Гальванический элементныйможно использоватьсялишь один разве. Прошла реакция – оностановиться негодным.

2. Аккумуляторныйможно зарядить сновать. Для этого черезинего пропускают токай.

Листажучета работы надуроке.

Листажучета работы надуроке.

Классы8

Ф.И. __________________

Правила проведения химическогопэксперимента

В

о

пробирку № 1

с

е

раствором кислоты

прилить

ся

1

мл

еть

раствора фенолфталеина,

посмотреть

ся

результат.

В

о

пробирку № 2

с

е

раствором

щелочи

ть

прилить 1мл раствора фенолфталеина,

посмотреть

ся

результат.

оценка

1. Химический/физическийкэксперимент

2. Устное сообщение/рисунокл

3. Формулы кислот

4. Классификация веществ

5. Впишите в таблицу, какие виды энергии используются для получения электрического тока при:

1) работе аккумулятора;

2)фотоэлемента;

3)ТЭС;

4)ГЭС;

5)термоэлемента;

6)солнечной электробатареи;

7)гальванического элемента;

8)ветроэлектрогенератора.

Энергия

механическая

внутренняя

химическая

световая

Оценка

Свою работу на уроке я оцениваю _____________